[发明专利]WLAN天线组合方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及互联网通信领域，特别是涉及一种基于遗传算法的WLAN天线组合方法和系统。

【背景技术】

随着通信技术发展，人们对于高速无线上网的需求越来越大。作为蜂窝接入技术的补充，无线局域网技术WLAN广受人们的喜爱。目前，无线局域网技术(WLAN)已经非常普及。绝大多数消费类电子产品如智能手机，平板电脑等均加装WLAN通信模块，支持WLAN网络接入。其中MIMO(Multiple-Input Multiple-Output：多输入多输出)，SDMA(Space Division Multiple Access：空分复用)等多天线通信技术是其中的主要物理层技术之一。多天线通信利用传播环境丰富的多径，在接收端形成多条并行传输的子信道，可以在不增加时频资源的情况下使信道容量成倍数增长，因此被广泛采用到最新的通信标准中。

由于室内传播环境十分复杂，充满了多径，信号由发射端发射，可以经过许多不同的路径到达接收端，而不同的路径的衰落特性并不相同，在接收端叠加就造成了频率选择性衰落等和室外无线通信信道截然不同的衰落特性。由于在室内传播环境存在小尺度衰落，在传播信号波长级别(对于WLAN的2.4GHz频段来说，就是厘米级别)的位置差别，有可能造成接收信号强度超过10dBm以上的差异。在这种情况下，对于采用多天线通信技术的WLAN接发点，不同的天线接收信号的强度有很大的差别，这会影响WLAN的通信质量。

为了解决这个问题，目前普遍做法是尝试所有天线组合，基于天线方向图的先验信息进行天线组合，或者基于物理层信息及训练序列来进行天线组合，虽然这样能够找出合适的天线组合，但是盲目尝试天线的组合进行通信，会额外牺牲通信性能，而且采用训练序列的方式进行天线组合，会占用额外通信资源，增加训练开销。

【发明内容】

基于此，有必要针对现有技术中天线组合方法占用额外通信资源牺牲通信性能的问题，提供一种基于遗传算法的WLAN天线组合方法及系统。

一种WLAN天线组合方法，包括步骤：对每条天线的开关状态分别赋予天线权值，根据天线的选择形成天线权值序列，并选择多个天线权值序列组成适用于遗传算法运算的当代天线权值集合；根据交叉概率对当代天线权值集合中的天线权值序列配对交叉，并根据变异概率对交叉结果中各个天线权值序列进行变异，以获得变异天线权值集合；计算变异天线权值集合中每个天线权值序列的适应值f，当该变异天线权值集合中最大适应值f_max小于或等于系统设定的门限时，选择变异天线权值集合和当代天线权值集合中的适应值f最大值所在的天线权值集合作为第二代天线权值集合；根据第二代天线权值集合获得第二变异天线权值集合，若第二变异天线权值集合中天线权值序列的最大适应值f_max大于系统设定的门限时，则选择该最大适应值f_max的天线权值序列对应的天线组合进行通信，否则，继续对第二变异天线权值集合进行交叉和变异，直到寻找到适应值f大于系统设定的门限的天线权值序列为止。

相应地，本发明还提供一种WLAN天线组合系统，包括：赋值模块，用于对每条天线的开关状态分别赋予天线权值，根据天线的选择形成天线权值序列，并选择多个天线权值序列组成适用于遗传算法运算的当代天线权值集合；交叉变异模块，用于根据交叉概率对当代天线权值集合中的天线权值序列配对交叉，并根据变异概率对交叉结果中各个天线权值序列进行变异，以获得变异天线权值集合；选择模块，用于计算变异天线权值集合中每个天线权值序列的适应值f，当该变异天线权值集合中最大适应值f_max小于或等于系统设定的门限时，选择变异天线权值集合和当代天线权值集合中的适应值f最大值所在的天线权值集合作为第二代天线权值集合；循环模块，用于根据第二代天线权值集合获得第二变异天线权值集合，若第二变异天线权值集合中天线权值序列的最大适应值f_max大于系统设定的门限时，则选择该最大适应值f_max的天线权值序列对应的天线组合进行通信，否则，继续对第二变异天线权值集合进行交叉和变异，直到寻找到适应值f大于系统设定的门限的天线权值序列为止。